JPH02132441A - Photomask - Google Patents

Photomask

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JPH02132441A
JPH02132441A JP63303013A JP30301388A JPH02132441A JP H02132441 A JPH02132441 A JP H02132441A JP 63303013 A JP63303013 A JP 63303013A JP 30301388 A JP30301388 A JP 30301388A JP H02132441 A JPH02132441 A JP H02132441A
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JP
Japan
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light
photomask
layer
substrate
pattern
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Application number
JP63303013A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisao Kawai
河合 久雄
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Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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Publication date
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Publication of JPH02132441A publication Critical patent/JPH02132441A/en
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate the pattern abnormality based on the nonuniform spacing between a photomask and a substrate with a photosensitive resin by providing >=3 layers of light transmittable layers respectively having prescribed refractive indices between a light transparent substrate and light shieldable patterns. CONSTITUTION:The 1st light transmittable layer 2 consisting of a low-refractive index material, the 2nd light transmittable layer 3 consisting of a high-refractive index material and the 3rd light transmittable layer 4 consisting of the low- refractive index material are formed on the light transparent substrate 1 consisting of a glass plate, etc. The light shieldable patterns 5b consisting of a Cr film, etc., are formed on the layer 4. Molybdenum oxysilicide, etc., are usable for the layer 2, molybdenum nitrosilicide, etc., for the layer 3, and silicon oxide, etc., for the layer 4. These layers are formed by a sputtering treatment, etc. The resist patterns faithful to the patterns 5b are obtd. even if there is the nonequal spacing between the mask and the substrate if such mask is used.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、フォトリソグラフィーにより各種基板に種々
のパターンを形成する際に使用されるフォトマスクに関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a photomask used when forming various patterns on various substrates by photolithography.

[従来の技術] 従来、フォトマスクとしては、ガラス基板等の透光性基
板上に、Cr,Ta,MoSi2等を主成分とする遮光
性パターンを設け、さらに必要に応じて遮光性パターン
上に酸化クロム等の酸化物からなる反射防止膜を設けた
ものが知られている。
[Prior Art] Conventionally, as a photomask, a light-shielding pattern mainly composed of Cr, Ta, MoSi2, etc. is provided on a light-transmitting substrate such as a glass substrate, and if necessary, a light-shielding pattern is formed on the light-shielding pattern. A device provided with an antireflection film made of an oxide such as chromium oxide is known.

このフォトマスクは、例えば密着露光法を用いるフォト
リソグラフィーにより各種基板に種々のパターンを形成
するために用いられる。
This photomask is used, for example, to form various patterns on various substrates by photolithography using a contact exposure method.

この密着露光法を用いるフォトリソグラフィーにより感
光性樹脂層付き基板にパターンを形成させる場合には、
フォトマスクと感光性樹脂層付き基板とを、両者間を真
空に排気することにより密着させて、紫外線をフォトマ
スク側から入射させ、感光性樹脂層を選択的に感光させ
、フォトマスクの遮光性パターンに対応した潜像を先ず
形成する。
When forming a pattern on a substrate with a photosensitive resin layer by photolithography using this contact exposure method,
The photomask and the substrate with a photosensitive resin layer are brought into close contact by evacuating the space between them, and ultraviolet rays are incident from the photomask side to selectively expose the photosensitive resin layer to improve the light-shielding properties of the photomask. First, a latent image corresponding to the pattern is formed.

次に感光性樹脂層を現像処理することにより、所望する
感光性樹脂パターンが基板上に形成される。
Next, by developing the photosensitive resin layer, a desired photosensitive resin pattern is formed on the substrate.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来のフォトマスクを、密着露光法を用
いるフォトリソグラフィーにより基板にパターンを形成
するために用いた場合、次のような問題点が生じる。す
なわち、密着露光時に、フォトマスクと感光性樹脂層付
き基板との密着性が悪いと、両者間にすき間が生じ、そ
のすき間の間隔が一定でなく場所により相違し、不均一
になると、このすき間の間隔に応じて光の干渉に基づく
干渉縞が発生する。そしてこの干渉縞に対応して、露光
、現像後に得られる感光性樹脂パターンの線幅が周期的
に変化し、著しい場合には感光性樹脂パターンが形成さ
れるべきでない領域に感光性樹脂が残ってしまうという
現象が発生する。この不均一なすき間はフォトマスクあ
るいは感光性樹脂層付き基板の平面度が悪い場合に生ず
る。また密着露光において真空排気が不十分で、フォト
マスクと感光性樹脂層付き基板との間に空気が取り残さ
れてしまった場合にも上記の不均一なすき間は生ずる。
[Problems to be Solved by the Invention] However, when a conventional photomask is used to form a pattern on a substrate by photolithography using a contact exposure method, the following problems occur. In other words, during close exposure, if the adhesion between the photomask and the substrate with a photosensitive resin layer is poor, a gap will be created between them. Interference fringes are generated due to light interference depending on the distance between the two. Corresponding to these interference fringes, the line width of the photosensitive resin pattern obtained after exposure and development changes periodically, and in severe cases, photosensitive resin remains in areas where a photosensitive resin pattern should not be formed. This phenomenon occurs. This non-uniform gap occurs when the photomask or the substrate with the photosensitive resin layer has poor flatness. The above-mentioned non-uniform gap also occurs when air is left between the photomask and the photosensitive resin layer-coated substrate due to insufficient evacuation during contact exposure.

さらにフォトマスクや感光性樹脂層付き基板に、ほこり
や樹脂の破片等の異物が付着した場合にも、フォトマス
クと感光性樹脂層付き基板との間に異物が介在すること
になり、上記の不均一なすき間が生ずる。特にフォトマ
スク上に付着する異物は、密着露光を繰り返していくと
、徐々にその量が増加し、フォトマスクを連続繰り返し
密着露光し得る回数が著しく低減する。
Furthermore, if foreign matter such as dust or resin fragments adheres to the photomask or the substrate with the photosensitive resin layer, the foreign matter will be interposed between the photomask and the substrate with the photosensitive resin layer, resulting in the above-mentioned problems. Uneven gaps occur. In particular, as the close exposure is repeated, the amount of foreign matter that adheres to the photomask gradually increases, and the number of times the photomask can be continuously repeatedly exposed to close exposure is significantly reduced.

従って従来のフォトマスクを、密着露光法を用いるフォ
トリソングラフィーによりパターンを形成するために用
いる場合には、上記の不均一なすき間を極力なくすべく
、■フォトマスクの平面性を高め、かつパターンが形成
される感光性樹脂層付き基板の平面性も高める、■真空
排気時間を十分に長くする、■フォトマスクの清浄性を
高め、かつ感光性樹脂層付き基板の清浄性も高める等の
対策が講じられていたが、これらの対策を講じても干渉
稿に基づくパターン異常を常に防止することは困難であ
った。また上述の対策を講じることにより、異常のない
パターンが得られることもあるが、この場合にも生産性
の低下および生産コスト上昇を避けることはできなかっ
た。
Therefore, when using a conventional photomask to form a pattern by photolithography using a contact exposure method, in order to eliminate the above-mentioned non-uniform gaps as much as possible, the planarity of the photomask is increased and the pattern is Measures can be taken such as increasing the flatness of the substrate with the photosensitive resin layer that is formed, ■ lengthening the evacuation time sufficiently, and ■ increasing the cleanliness of the photomask and the cleanliness of the substrate with the photosensitive resin layer. However, even if these measures were taken, it was difficult to always prevent pattern abnormalities based on interference drafts. Moreover, by taking the above-mentioned measures, a pattern without abnormalities may be obtained, but in this case as well, a decrease in productivity and an increase in production costs cannot be avoided.

本発明は、このような問題点を除去するためになされた
ものであり、その目的は、密着露光法に基づくフォトリ
ソグラフィーを用いて基板にバターンを形成するに際し
て、フォトマスクと感光性樹脂層付き基板との間に上記
の不均一なすき間が存在しても上述のようなパターン異
常が抑えられて、フォトマスクの遮光性パターンに忠実
に対応する高精度のパターンを基板に形成することが可
能なフォトマスクを提供することにある。
The present invention has been made in order to eliminate such problems, and its purpose is to provide a photomask and a photosensitive resin layer when forming a pattern on a substrate using photolithography based on a contact exposure method. Even if there is an uneven gap between the mask and the substrate, the pattern abnormalities mentioned above are suppressed, making it possible to form a highly accurate pattern on the substrate that faithfully corresponds to the light-shielding pattern of the photomask. The goal is to provide photomasks that are suitable for

[課題を解決するための手段] 本発明は、上記目的を達成するなめになされたものであ
り、本発明は、 透光性基板と遮光性パターンとを有するフォトマスクに
おいて、 前記透光性基板上の、前記遮光性パターンの間隙に対応
する領域に少なくとも、光透過性多層膜が設けられてお
り、 該光透過性多層膜は、透光性基板上に順次設けられた第
1、第2及び第3の光透過性層を含む、少なくとも3層
の光透過性層からなり、前記第1の光透過性層は低屈折
率物質により、また前記第2の光透過性層は高屈折率物
質により、さらに前記第3の光透過性層は低屈折率物質
によりそれぞれ形成されている ことを特徴とするフォトマスクである。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to achieve the above object, and the present invention provides a photomask having a light-transmitting substrate and a light-blocking pattern, comprising: A light-transmitting multilayer film is provided at least in the region corresponding to the gap between the light-shielding patterns on the top, and the light-transmitting multilayer film includes first and second layers sequentially provided on the light-transmitting substrate. and a third light transmitting layer, the first light transmitting layer is made of a low refractive index material, and the second light transmitting layer is made of a high refractive index material. The photomask is characterized in that the third light transmitting layer is formed of a low refractive index substance.

「実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。"Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施例1(第1図参照) 両主表面を精密研磨したガラス基板1(硝種:アミノボ
ロシリケートガラス(例えばHOYAn製LE−30>
、屈折率1.52、縦152mmX横152mm×厚さ
2.3mm)上に、表−1に示す条件でスパッタ処理す
ることにより、ガラス基板1上に順次、酸化ケイ化モリ
ブデンからなる第1の光透過性層2(屈折率1.63>
、窒化ケイ化モリブデンからなる第2の光透過性層3(
屈折率2.8+i0.35>及び酸化ケイ素からなる第
3の光透過性層4(屈折率1.47>を形成した後、こ
の第3の光透過性層4上に、表−1に示す条件でスパッ
タ処理することにより、Cr膜からなる遮光性膜5を形
成してフォトマスクブランクを得た(同図(a)参照)
Example 1 (see Figure 1) A glass substrate 1 (glass type: aminoborosilicate glass (for example, LE-30 made by HOYAn) with both main surfaces precision polished)
, refractive index 1.52, length 152 mm x width 152 mm x thickness 2.3 mm) was sputtered under the conditions shown in Table 1 to sequentially deposit a first layer of molybdenum silicide oxide on the glass substrate 1. Light transmitting layer 2 (refractive index 1.63>
, a second light-transmitting layer 3 made of molybdenum nitride silicide (
After forming the third light transmitting layer 4 (having a refractive index of 1.47) made of silicon oxide and having a refractive index of 2.8+i0.35>, the layers shown in Table 1 are applied on the third light transmitting layer 4. By performing sputtering under the following conditions, a light-shielding film 5 made of a Cr film was formed to obtain a photomask blank (see figure (a)).
.

次に、遮光性膜5上に、ポジ型の電子線レジストPBS
−C (チッソ■製商品名)を厚さが1500人となる
ようにスピンコート法により塗布してレジスト膜を形成
した後、電子線露光処理により、後述する、所望のライ
ン アンド スペースのパターンに対応する直線状の潜
像をレジスト膜に形成し、次いで所定の現像液(メチル
イソアミルケトンとイソプロビルアルコールとを3/1
で混合した混合液〉による現像処理を60秒間行なって
、所定のレジストパターンを得な。
Next, a positive electron beam resist PBS is applied on the light shielding film 5.
-C (trade name manufactured by Chisso ■) was applied using a spin coating method to a thickness of 1500 nm to form a resist film, and then exposed to an electron beam to form a desired line and space pattern as described below. A corresponding linear latent image is formed on the resist film, and then a predetermined developer (methyl isoamyl ketone and isopropyl alcohol are mixed in a ratio of 3/1)
A predetermined resist pattern is obtained by performing a development process using the mixed solution (mixed solution) for 60 seconds.

次に硝酸第2セリウムアンモニウムと過塩素酸の混合水
溶液を用いて、レジストパターンのない領域の遮光性膜
5を選択的にエッチングして遮光性パターン5pを得た
後、塩化メチレンによる超音波洗浄によってレジストパ
ターンの剥離処理を行ない、透光性基板1上に、第1、
第2及び第3の光透過性層2、3及び4を有し、さらに
その上に、遮光性パターン5pを有する本実施例のフオ
トマスクを得たく同図(b)参照〉。なお、遮光性パタ
ーン5pはラインを示し、遮光性パターン51),5p
間はスペースを示す。そしてラインの線幅は0.8μm
であり、スペースの幅は1,6μmである。
Next, using a mixed aqueous solution of ceric ammonium nitrate and perchloric acid, the light-shielding film 5 in the area where there is no resist pattern is selectively etched to obtain the light-shielding pattern 5p, and then ultrasonically cleaned with methylene chloride. The resist pattern is peeled off by the method, and the first,
To obtain a photomask according to this embodiment, which has the second and third light-transmitting layers 2, 3, and 4, and further has a light-shielding pattern 5p thereon, see FIG. 4(b). In addition, the light-shielding pattern 5p shows a line, and the light-shielding pattern 51), 5p
The spaces indicate spaces. And the line width is 0.8μm
The width of the space is 1.6 μm.

実施例2 表−2に示す条件でスパッタ処理することにより、第1
,第2及び第3の光透過性層を形成した点を除き、実施
例1と同様にして本実施例のフォトマスクを得な。
Example 2 By performing sputtering under the conditions shown in Table 2, the first
A photomask of this example was obtained in the same manner as in Example 1 except that the second and third light-transmitting layers were formed.

実施例3 表−3に示す条件でスパッタ処理することにより、第1
、第2及び第3の光透過性層を形成した点を除き、実施
例1と同様にして本実施例のフォトマスクを得た。
Example 3 By performing sputtering under the conditions shown in Table 3, the first
A photomask of this example was obtained in the same manner as in Example 1 except that the second and third light-transmitting layers were formed.

○ゆ 実施例4 実施例1で用いたと同一のガラス基板上に、ターゲット
としてW、反応ガスとしてA r 5 0 SCCm,
圧力として1 omtorr,スパッタ電力として1.
5KWを用いたスパッタ処理によりW膜からなる遮光性
膜を形成した後、この遮光性膜上に実施例1と同様の方
法でレジストパターンを形成し、次いでガスとしてC 
F4 4 0 sccm+02 1 osccm,圧力
として0.  1torr, Rf電力としてIOOW
を用いるプラズマエッチングにより、遮光性膜を選択的
にエッチングし、さらにレジストパターンを90℃に加
熱した硫酸中で剥離して、ガラス基板上にW膜からなる
遮光性パターンを形成した。
○Yu Example 4 On the same glass substrate as used in Example 1, W was used as a target, Ar 50 SCCm was used as a reaction gas,
1 omtorr as pressure, 1 as sputtering power.
After forming a light-shielding film made of W film by sputtering using 5KW, a resist pattern was formed on this light-shielding film in the same manner as in Example 1, and then C was used as a gas.
F4 4 0 sccm + 02 1 osccm, 0 as pressure. 1torr, IOOW as Rf power
The light-shielding film was selectively etched by plasma etching, and the resist pattern was peeled off in sulfuric acid heated to 90° C. to form a light-shielding pattern made of a W film on the glass substrate.

次に実施例1と同様の条件で第1,第2及び第3の光透
過性層を形成させて、第2図に示すように、ガラス基板
1上に遮光性パターン5pを有し、さらに遮光性パター
ン5P上および遮光性パターン5P.SP間のガラス基
板1上に、順次第1の光透過性層2,第2の光透過性層
3及び第3の光透過性層4を有する本実施例のフォトマ
スクを得た。
Next, the first, second and third light transmitting layers were formed under the same conditions as in Example 1 to form a light shielding pattern 5p on the glass substrate 1 as shown in FIG. On the light-shielding pattern 5P and on the light-shielding pattern 5P. A photomask of this example was obtained, which had a first light-transmitting layer 2, a second light-transmitting layer 3, and a third light-transmitting layer 4 in this order on a glass substrate 1 between SPs.

実施例5 実施例1で用いたと同一のガラス基板上に、表−1で示
した遮光性膜と同様の条件でCr膜からなる遮光性膜を
形成した後、この遮光性膜上に実施例1と同様の方法で
、レジストパターンの形成、遮光性膜のエッチング及び
レジストパターンの剥離処理を行ない、ガラス基板上に
Cr膜からなる遮光性パターンを形成した。
Example 5 A light-shielding film made of a Cr film was formed on the same glass substrate as used in Example 1 under the same conditions as the light-shielding film shown in Table 1. In the same manner as in Example 1, a resist pattern was formed, a light-shielding film was etched, and the resist pattern was peeled off to form a light-shielding pattern made of a Cr film on a glass substrate.

次に実施例4と同様に遮光性パターン上及び遮光性パタ
ーン間のガラス基板上に、表−4に示す条件でスパッタ
処理することにより、酸化ケイ化モリブデンからなる第
1の光透過性層、窒化ケイ素からなる第2の光透過性層
及びフッ化マグネシウムからなる第3の光透過性層を順
次形成し、本実施例のフォトマスクを得た。
Next, as in Example 4, a first light-transmitting layer made of molybdenum silicide oxide was formed by sputtering the glass substrate on the light-shielding pattern and between the light-shielding patterns under the conditions shown in Table 4. A second light-transmitting layer made of silicon nitride and a third light-transmitting layer made of magnesium fluoride were sequentially formed to obtain a photomask of this example.

比較例1 ガラス基板上に第1,第2及び第3の光透過性層を設け
ずに、直ちにCr膜からなる遮光性パターンを設けるこ
とにより、ガラス基板上に遮光性パターンのみを有する
本比較例のフォトマスクを得た。
Comparative Example 1 This comparison has only a light-shielding pattern on a glass substrate by immediately providing a light-shielding pattern made of a Cr film without providing the first, second, and third light-transmitting layers on the glass substrate. An example photomask was obtained.

次に、実施例1〜5及び比較例1で得られたフォトマス
クを用いて、密着露光法によるフォトリソグラフィーに
より、ガラス基板上にライン アンド スペースに対応
する直線状の感光性樹脂パターンを形成させた。その詳
細を述べると以下の通りである。すなわち、感光性樹脂
パターンを形成すべきガラス基板として、縦152mm
x横152mm×厚さ2.3mmのガラス基板を用い、
これにポジ型フォトレジストA21350(ヘキスト社
製)をスピンコート法により厚さが1000人となるよ
うに塗布したものを前記フォトマスクと密着させた後、
真空排気時間10秒、露光時間2.5秒の条件で密着露
光処理を行なった。
Next, using the photomasks obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, a linear photosensitive resin pattern corresponding to line and space was formed on a glass substrate by photolithography using a contact exposure method. Ta. The details are as follows. That is, the glass substrate on which the photosensitive resin pattern is to be formed is 152 mm long.
x Using a glass substrate of 152 mm in width x 2.3 mm in thickness,
A positive type photoresist A21350 (manufactured by Hoechst) was applied to this by a spin coating method to a thickness of 1,000 yen, and this was brought into close contact with the photomask.
Contact exposure processing was performed under the conditions of evacuation time of 10 seconds and exposure time of 2.5 seconds.

その結果、実施例1〜5のフォトマスクを用いた場合及
び比較例1のフォトマスクを用いた場合にも露光時に干
渉縞が目視により観察された。実施例のフォトマスク及
び比較例のフォトマスクのいずれの場合も、干渉稿が目
視により観察されたことは、レジスト膜付きガラス基板
との間に不均一なすき間が存在することを意味する。
As a result, interference fringes were visually observed during exposure also when the photomasks of Examples 1 to 5 were used and when the photomask of Comparative Example 1 was used. In both the photomask of the example and the photomask of the comparative example, the fact that interference patterns were visually observed means that an uneven gap exists between the photomask and the resist film-coated glass substrate.

しかも比較例1のフォトマスクを用いた場合には、レジ
スト感光領域(約350〜450nm)においても干渉
縞が発生していることに起因して、現像後のレジストパ
ターンの線幅は、フォトマスクパターンの線幅0.8μ
mよりも約0.4μmほど太くなる部分とほぼ同じ部分
とが周期的に変化し、線幅異常が認められた。これに対
して実施例1〜5のフォトマスクを用いた場合、レジス
ト感光領域においては干渉稿が発生していないことに起
因して、現像処理後のレジストパターンの線幅は、フォ
トマスクパターンの線幅とほぼ同等であり(フォトマス
クパターンの線幅0.8μmに対してレジストパターン
の線幅は0.85μmであった)、フォトマスクパター
ンに忠実に対応するレジストパターンがガラス基板上に
形成されていた。
Moreover, when the photomask of Comparative Example 1 is used, interference fringes are generated even in the resist photosensitive region (approximately 350 to 450 nm), so the line width of the resist pattern after development is Pattern line width 0.8μ
There was a periodic change in the part that was about 0.4 μm thicker than m and the part that was almost the same, and an abnormal line width was observed. On the other hand, when the photomasks of Examples 1 to 5 are used, the line width of the resist pattern after the development process is smaller than that of the photomask pattern because no interference pattern occurs in the photosensitive area of the resist. A resist pattern that faithfully corresponds to the photomask pattern was formed on the glass substrate, which was almost the same as the line width (the line width of the photomask pattern was 0.8μm, whereas the line width of the resist pattern was 0.85μm). It had been.

次に実施例1のフォトマスクと比較例1のフォトマスク
について、レジスト膜付き基板との間隔を変化させた場
合の反射率曲線図(但し露光波長はレジスト感光領域に
ある410nlllとした)を第3図に示す。なお、上
記反射率とは、フォトマスクのパターンが設けられてい
ないガラス基板表面及びレジスト膜付き基板のレジスト
膜が付着していないガラス基板表面での反射率を除く、
フォトマスクのパターンが設けられているガラス基板表
面、レジスト膜表面及びレジスト膜とガラス基板との界
面等での反射率の合計を示す。この図において、(’ 
a )は実施例1のフォトマスクの反射率曲線、(b)
は比較例1のフォトマスクの反射率曲線をそれぞれ示す
Next, for the photomask of Example 1 and the photomask of Comparative Example 1, reflectance curve diagrams are shown when the distance from the resist film-covered substrate is changed (however, the exposure wavelength was set to 410nllll, which is in the resist photosensitive area). Shown in Figure 3. Note that the above reflectance excludes the reflectance on the glass substrate surface where the photomask pattern is not provided and the glass substrate surface on which the resist film of the resist film-coated substrate is not attached.
It shows the total reflectance at the surface of the glass substrate on which the photomask pattern is provided, the surface of the resist film, the interface between the resist film and the glass substrate, etc. In this figure, ('
a) is the reflectance curve of the photomask of Example 1, (b)
1 and 2 show reflectance curves of the photomask of Comparative Example 1, respectively.

曲線(a)より明らかなように、透光性基板上に3層の
光透過性層を設けた実施例1のフォトマスクの場合、レ
ジスト膜付き基板との間隔が変化しても反射率は0〜5
%の振幅で変化するだけである。従って実施例1のフォ
トマスクを用いる密着露光法において、場所によりレジ
スド膜との間隔が変化しても反射率は大きく変化するこ
とがないので、干渉稿の発生が抑えられ、透光性基板上
に形成されるレジストパターンに異常が発生しにくいこ
とが明らかである。
As is clear from curve (a), in the case of the photomask of Example 1 in which three light-transmitting layers were provided on a light-transmitting substrate, the reflectance remained unchanged even if the distance from the resist film-covered substrate changed. 0-5
It only changes with an amplitude of %. Therefore, in the contact exposure method using the photomask of Example 1, the reflectance does not change significantly even if the distance to the resist film changes depending on the location, so the occurrence of interference marks can be suppressed, and the It is clear that abnormalities are less likely to occur in the resist pattern formed.

これに対して、曲線(b)より明らかなように、光透過
性層を設けていない比較例1のフォトマスクの場合、レ
ジスト膜との間隔が変化すると反射率は0〜16%の振
幅で大きく変化する。従って比較例1のフォトマスクを
用いる密着露光法において、場所によりレジスト膜との
間隔が変化すると反射率も大きく変化し、これが干渉稿
の発生、ひいてはレジストパターン異常の発生の原因と
なることが明らかである。
On the other hand, as is clear from curve (b), in the case of the photomask of Comparative Example 1 without a light-transmitting layer, the reflectance changes with an amplitude of 0 to 16% as the distance from the resist film changes. Changes greatly. Therefore, in the contact exposure method using the photomask of Comparative Example 1, it is clear that when the distance from the resist film changes depending on the location, the reflectance also changes greatly, and this is the cause of the occurrence of interference marks and, ultimately, the occurrence of resist pattern abnormalities. It is.

次に実施例1のフォトマスクと比較例1のフォトマスク
について、反射率の波長依存性を示す曲線図、すなわち
波長を変化させた場合の反射率曲線図を第4図、第5図
及び第6図に示す(但し、フォトマスクとレジスト膜付
き基板との間隔は、第4図の場合、5000人,第5図
の場合、4000人,第6図の場合、3000人と一定
した)。
Next, for the photomask of Example 1 and the photomask of Comparative Example 1, curve diagrams showing the wavelength dependence of reflectance, that is, reflectance curve diagrams when changing the wavelength, are shown in Figures 4, 5, and 5. 6 (however, the distance between the photomask and the substrate with the resist film was constant at 5,000 people in the case of FIG. 4, 4,000 people in the case of FIG. 5, and 3,000 people in the case of FIG. 6).

第4〜6図において、曲線(a)は実施例1のフォトマ
スク、曲線(b)は比較例1のフォトマスクについての
、350〜450nm(レジスト感光領域に相当する)
における反射率の変化を示すものであるが、いずれの図
においても曲線(a)の方が曲線(b)よりも反射率の
振幅が著しく小さい(例えば第4図において曲線(a>
における反射率の振幅は約5%であるのに対し、曲線(
b)における反射率の振幅は約16%である》。従って
実施例1のフォトマスクの場合、露光用光源に用いられ
る超高圧水銀灯のどの発光波長の光(36 0nm, 
4 0 5nm, 4 3 6nm,すなわち露光に用
いられる波長範囲の光〉に対しても反射率の値が小さい
なめにパターン異常が起りにくいのに対し、比較例1の
フォトマスクの場合、反射率の大きな波長領域があるた
めにパターン異常が起りやすいことが明らかである。
In Figures 4 to 6, curve (a) is for the photomask of Example 1, and curve (b) is for the photomask of Comparative Example 1, from 350 to 450 nm (corresponding to the resist photosensitive area).
In each figure, curve (a) has a significantly smaller amplitude of reflectance than curve (b) (for example, in Figure 4, curve (a>
The amplitude of the reflectance in curve (
The amplitude of the reflectance in b) is approximately 16%. Therefore, in the case of the photomask of Example 1, which wavelength of light (360 nm, 360 nm,
405 nm, 436 nm, that is, light in the wavelength range used for exposure, pattern abnormalities are less likely to occur due to the small reflectance value, whereas in the case of the photomask of Comparative Example 1, the reflectance It is clear that pattern abnormalities are likely to occur because of the large wavelength range.

以上、実施例により本発明を説明してきたが、本発明は
、下記の変形例や応用例を含むものである。
Although the present invention has been described above with reference to Examples, the present invention includes the following modifications and applications.

(i)  透光性基板として、実施例ではガラス基板を
用いたが、プラスチック基板等の他の透光性基板を用い
ることができる。
(i) Although a glass substrate was used as the light-transmitting substrate in the embodiment, other light-transmitting substrates such as a plastic substrate may be used.

(i i)  遮光性パターンとして、実施例ではCr
膜やW膜のパターンを用いたが、Ta, MoSi2等を主成分とする遮光性パターンM o S
 i 2等を主成分とする遮光性パターンを用いても良
い。
(ii) In the example, Cr was used as the light-shielding pattern.
Although a pattern of a film or a W film was used, a light-shielding pattern M o S mainly composed of Ta, MoSi2, etc.
A light-shielding pattern whose main component is i2 or the like may be used.

(iii)実施例では、光透過性多層膜を透光性基板の
全面(第1図(b)参照)又は遮光性パターン上及び遮
光性パターン間の透光性基板上(第2図参照)に形成し
たが、光透過性多層膜は透光性基板上の、遮光性パター
ンの間隙に対応する領域に設ければ足りる。
(iii) In the examples, a light-transmitting multilayer film is applied over the entire surface of a light-transmitting substrate (see FIG. 1(b)) or on the light-transmitting substrate on and between light-shielding patterns (see FIG. 2). However, it is sufficient to provide the light-transmissive multilayer film in the region corresponding to the gap between the light-shielding patterns on the light-transmissive substrate.

(iv)  光透過性多層膜を構成する第1の光透過性
層の厚さは、実施例では500人であったが、400〜
700人の範囲で適宜選定するのが好ましい。
(iv) The thickness of the first light-transmitting layer constituting the light-transmitting multilayer film was 500 in the example, but the thickness was 400 to 400.
It is preferable to select the number appropriately within the range of 700 people.

第1の光透過性層の物質として実施例では酸化ケイ化モ
リブデン、酸化ケイ化タングステンを使用したが、酸化
ケイ化チタンや酸化ケイ化タンタルを用いることもでき
る。またこれらの酸化ケイ化物の混合物を用いることも
できる。
In the embodiment, molybdenum silicide oxide and tungsten silicide oxide were used as the material for the first light-transmitting layer, but titanium silicide oxide and tantalum silicide oxide may also be used. It is also possible to use mixtures of these oxidized silicides.

第1の光透過性層は低屈折率層であり、その屈折率は、
透光性基板の屈折率と第2の光透過性層の屈折率との間
にあるのが好ましく、通常は1.55〜1、8である。
The first light-transmitting layer is a low refractive index layer, and its refractive index is
The refractive index is preferably between the refractive index of the light-transmitting substrate and the second light-transmitting layer, and is usually 1.55 to 1.8.

(V)  光透過性多層膜を構成する第2の光透過性層
の厚さは、実施例では750人,1000人て゛あった
が、700〜1200人の範囲で゛適宜選定するのが好
ましい。
(V) The thickness of the second light-transmissive layer constituting the light-transparent multilayer film was 750 and 1000 in the examples, but it is preferably selected as appropriate in the range of 700 to 1200. .

第2の光透過性層の物質として実施例では窒化ケイ化モ
リブデン、窒化ケイ素を使用したが、窒化ケイ化チタン
、窒化ケイ化タンタル、窒化クイ化タングステン等の窒
化ケイ化物や酸化ジルコニウムや酸化チタン等の酸化物
を用いることもできる。またこれらの物質の混合物を用
いることもできる。
In the examples, molybdenum nitride silicide and silicon nitride were used as the material for the second light-transmitting layer, but nitride silicides such as titanium nitride silicide, tantalum nitride silicide, tungsten nitride silicide, zirconium oxide, and titanium oxide It is also possible to use oxides such as. It is also possible to use mixtures of these substances.

第2の光透過性層は高屈折率層であり、その屈折率は、
第1の光透過性層及び第3の光透過性層の屈折率よりも
高くあるべきであって、通常は1.8〜3であるのが好
ましい。
The second light-transmitting layer is a high refractive index layer, and its refractive index is
The refractive index should be higher than the refractive index of the first light-transmitting layer and the third light-transmitting layer, and is usually preferably from 1.8 to 3.

(vi)  光透過性多層膜を構成する第3の光透過性
層の厚さは、実施例では550人であったが、400〜
sooXの範囲で適宜選定するのが好ましい。
(vi) The thickness of the third light-transmitting layer constituting the light-transmitting multilayer film was 550 in the example, but it was 400 to 400.
It is preferable to appropriately select within the range of sooX.

第3の光透過性層は低屈折率層であり、その屈折率は第
2の光透過性層の屈折率よりも低くあるべきであって、
通常は、1.3〜1.5であるのが好ましい。この第3
の光透過性層は遮光性基板よりも屈折率が低いのが好ま
しい。
The third optically transparent layer is a low refractive index layer, the refractive index of which should be lower than the refractive index of the second optically transparent layer,
Usually, it is preferably 1.3 to 1.5. This third
It is preferable that the light-transmitting layer has a refractive index lower than that of the light-shielding substrate.

(Vii)  実施例では、3屑の光透過性層により誘
電体多層膜を形成させたが、3層に限定されるものでな
く、4層以上の光透過性層により光透過性多層膜を形成
しても良い。
(Vii) In the example, a dielectric multilayer film was formed using three light-transmitting layers, but the number is not limited to three layers, and a light-transmitting multilayer film can be formed using four or more light-transmitting layers. It may be formed.

(Viii)  実施例では密着露光法について述べた
が、勿論他の露光法、例えば縮小投影露光法に適用して
も問題は生じない。
(Viii) Although the contact exposure method has been described in the embodiment, it goes without saying that no problem will arise if it is applied to other exposure methods, such as reduction projection exposure method.

(ix)  実施例では、転写される基板として、レジ
スト膜付ガラス基板を用いたが、フォトマスクブランク
、ガラス基板上に透明導電膜を設けた、太陽電池用基板
、EL素子用基板、カラーフィルタ用基板でもよく、さ
らに情報記録媒体用基板でもよい。
(ix) In the examples, a glass substrate with a resist film was used as the substrate to be transferred, but photomask blanks, substrates for solar cells, substrates for EL elements, and color filters in which a transparent conductive film is provided on a glass substrate are also used. It may be a substrate for use as an information recording medium, or a substrate for an information recording medium.

[発明の効果] 以上の通り、本発明によれば、基板にパターンを形成す
るに際し、フォトマスクと基板との間に不均一なすき間
が存在してパターン異常が抑えられて、フォトマスクの
遮光性パターンに忠実に対応する高精度のパターンを基
板に形成することが可能なフォトマスクが提供された。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when forming a pattern on a substrate, uneven gaps exist between the photomask and the substrate, pattern abnormalities are suppressed, and light shielding of the photomask is achieved. A photomask that can form a highly accurate pattern on a substrate that faithfully corresponds to a physical pattern has been provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図は、本発明のフォトマスクを示す概
略図であり、第3図、第4図、第5図および第6図は、
実施例1のフォトマスクおよび比較例1のフォトマスク
についての反射率曲線図である。 1・・・ガラス基板、2・・・第1の光透過性層、3・
・・第2の光透過性層、4・・・第3の光透過性層、5
・・・遮光性膜、5 ・・・遮光性パターンp
1 and 2 are schematic diagrams showing the photomask of the present invention, and FIGS. 3, 4, 5, and 6 are schematic diagrams showing the photomask of the present invention.
3 is a reflectance curve diagram for a photomask of Example 1 and a photomask of Comparative Example 1. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Glass substrate, 2...1st light transmitting layer, 3...
...Second light transmitting layer, 4...Third light transmitting layer, 5
... Light-shielding film, 5 ... Light-shielding pattern p

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、透光性基板と遮光性パターンとを有するフォトマス
クにおいて、 前記透光性基板上の、前記遮光性パターン の間隙に対応する領域に少なくとも、光透過性多層膜が
設けられており、 該光透過性多層膜は、透光性基板上に順次 設けられた第1、第2及び第3の光透過性層を含む、少
なくとも3層の光透過性層からなり、 前記第1の光透過性層は低屈折率物質によ り、また前記第2の光透過性層は高屈折率物質により、
さらに前記第3の光透過性層は低屈折率物質によりそれ
ぞれ形成されている ことを特徴とするフォトマスク。
[Claims] 1. In a photomask having a light-transmitting substrate and a light-shielding pattern, a light-transmitting multilayer film is provided at least in a region of the light-transmitting substrate corresponding to the gap between the light-shielding patterns. The light-transmitting multilayer film is composed of at least three light-transmitting layers including first, second, and third light-transmitting layers sequentially provided on a light-transmitting substrate, The first light transmitting layer is made of a low refractive index material, and the second light transmitting layer is made of a high refractive index material,
Furthermore, the photomask is characterized in that each of the third light-transmitting layers is formed of a low refractive index material.
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